Требования к системе резервного копирования ЛВС.
Содержание
Введение..............................................стр.3
Основная идея.................................. стр.4
Требования к системе резервного копирования ЛВС.. стр.4
Глава 2. Анализ и выбор технологии для резервного копирования. Рекомендации по использованию
2.1. Общие представления..............................стр.8
2.2. Выбор накопителя................................. стр.10
2.3. Методы резервного копирования.....................стр.13
2.4. Какие данные сохранять?...........................стр.17
2.5. Тестирование и хранение...........................стр.17
2.6. Журнал резервного копирования.................... стр.18
2.7. Маркировка дисков (лент)......................... стр.19
2.8. Тактика резервного копирования.................... стр.19
2.9. Технологические особенности организации системы хранения данных….....................................................стр.20
2.10. Программные компоненты системы резервного копирования…стр.27
2.11. Использование источников бесперебойного питания (UPS)... стр.33 Заключение........................................... стр.34
Список используемой литературы................ стр.37
Введение.
Информации, хранящейся в компьютерных системах, угрожает множество опасностей. Данные могут быть утеряны по причинам ошибок программного обеспечения, неумелой работы пользователей, сбоев физических носителей и средств связи, злонамеренной порчи данных. Абсолютной защиты от всех этих угроз не существует, риск утраты данных существует всегда. Как показывает общемировая статистика основными причинами потерь данных являются неисправная работа аппаратных средств (44%) и человеческие ошибки (32%), в основном тех, кто имеет максимальный уровень доступа к системам хранения данных компании. 14% всех случаев потерь данных происходят вследствие ошибок программного обеспечения, другие 7% происходят из-за компьютерных вирусов, а вследствие стихийных бедствий – только 3%. Сбои приводят к приостановлению бизнес-процессов и потере данных, тем самым ставят под вопрос существование бизнеса в целом. Пожалуй, единственный способ надежно сохранить нужную информацию - периодически создавать резервные копии. Внедряя системы хранения данных и резервного копирования, компания сталкивается со сложными задачами оценки ее текущих потребностей, планировании будущих объемов данных, выбора технологий и архитектур, которые должны максимально соответствовать требованиям безопасности, возможности последующего масштабирования, удовлетворять техническим требованиям скорости записи, чтения, восстановления данных и многим другим условиям. Выявить оптимальное решение очень непросто, особенно учитывая широкое многообразие существующих путей реализации систем хранения и резервного копирования, а также довольно высокую динамику изменения цен и появления новых технологий на IT рынке. У клиентов разные приоритеты, однако, существует общая для всех проблема – стремительный рост объемов хранимых данных, составляющий 50-100% в год. Так по результатам исследования компании IDC – совокупный объем информации, хранящейся в электронном виде, в 2006 году составил 161 эксабайт (1 эксабайт равен 1018 байт). Аналитики предполагают, что за период с 2006 по 2010 годы общий объем информации увеличится, по крайней мере, в шесть раз. Соответственно, все серьезнее становится проблема надежного хранения данных и скорости доступа к ним [53]. При таких темпах роста традиционные системы становятся неэффективными, необходима оптимизация процессов хранения, создания резервных копий, внедрение решений класса ILM (Information Lifecycle Management - управление жизненным циклом информации) [52]. Резервное копирование в глазах большинства специалистов все еще не является достаточно надежным. 45% респондентов заявили, что в примерно 10% случаях испытывали неудовлетворительный результат при использовании всякого рода систем резервного копирования, причем по сравнению с данными опроса 2004 года этот показатель удвоился [8]. Отчасти это объясняется неверным выбором инструментов. По данным компании IDC, причиной 40% случаев полной утраты данных американскими компаниями является пренебрежительное отношение к технологиям хранения. При этом только 10% из этих компаний смогли вернуться к бизнесу и лишь 4% из них выжили в течение последующих трех лет [58]. Действительно, построение высокоэффективной системы хранения данных, отвечающих реальным требованиям организации, а также выбор наиболее подходящей системы резервного копирования – процесс весьма сложный и трудоемкий. В данной статье представлена информация о широком спектре современных технологий хранения и резервного копирования данных, о тенденциях их развития и областях применимости, представлена ситуация на соответствующем сегменте рынка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава 1. Общие положения.
Основная идея.
Универсальным способом против всех неприятностей в данном случае будет резервное копирование информации, которое всего за несколько минут поможет вернуть содержимое винчестера в первозданный вид, восстановить поврежденную информацию, поврежденную операционную систему (ОС). Данная профилактическая мера обязывает пользователя совершать определенные периодические действия, направленные на своевременное сохранение резервной копии данных. Это необходимо для последующего восстановления важной информации. Фактически сам термин “резервное копирование” подразумевает регулярное обновление имеющейся информации, что и является основным отличием от архивирования и хранение данных.
|
|
|
Требования к системе резервного копирования ЛВС.
Поскольку любая современная информационная система строится на основе сети (наш случай), то система резервного копирования должна быть сетевой, т.е. обеспечивать сохранение данных со всех узлов сети.
В целом к системе резервного копирования выдвигаются следующие функциональные требования:
Данные требования к системам хранения зачастую могут быть взаимоисключающими, поэтому при проектировании системы хранения необходимо четко определить задачи, которые предстоит решить.
И только при системном подходе к выполнению следующих требований достигается наибольшая эффективность от использования системы резервного копирования.
(1) Масштабируемость.
Возможность улучшения характеристик системы хранения путем добавления необходимых ресурсов к существующей системе.
(2) Отказоустойчивость.
Способность системы хранения данных выполнять свою основную задачу - хранение и обеспечение доступности данных - в случае выхода из строя отдельных компонент системы хранения
(3) Производительность. Быстрое восстановление серверов сети после аварии.
Скорость выполнения операций чтения/записи данных или операций чтения/восстановления информации в аварийных ситуациях.
Сервер сети может выйти из строя по различным причинам, например, из-за аварии системного жесткого диска или вследствие ошибок программного обеспечения, приведших к разрушению системной информации. В этом случае его восстановление требует переустановки ОС, конфигурации устройств, инсталляции приложений, восстановление файловой системы и учетных записей пользователей. Все эти операции трудоемки, и на любом из этих этапов данного процесса возможно проникновение ошибок. Таким образом, для восстановления сервера необходимо иметь резервную копию всей хранящейся на нем информации, включая системные данные, чтобы как можно быстрее привести его в рабочее состояние. Резервное копирование данных в интерактивном (on line) режиме. Зачастую информационная система включает в себя различные приложения клиент-сервер, которые должны функционировать круглосуточно. Примером тому являются почтовые системы, системы коллективной
работы (например, Lotus Notes) и SQL-серверы.
Осуществить резервное копирование баз данных таких систем обычными средствами невозможно, поскольку они все время открыты. Поэтому в них часто встроены собственные средства резервного копирования, но их использование, как правило, не вписывается в общую технологию, принятую в организации. Исходя из этого, система резервного копирования должна обеспечивать сохранение баз данных приложений клиент-сервер в интерактивном режиме.
(4) Обеспечение защиты данных.
Обеспечение конфиденциальности хранимой или передаваемой информации путем шифрования, определения ролей и прав доступа к данным.
(5) Построение системы по принципу клиент-сервер.
В применении к резервному копированию терминология клиент-сервер означает следующее: компонент резервного копирования, обеспечивающий управление всеми процессами и устройствами, называется сервером, а компонент, отвечающий за сохранение или восстановление конкретных данных,- клиентом. В частности такая система должна обеспечивать:
• управление резервным копированием во всей сети с выделенных компьютеров;
• удаленное резервное копирование данных, содержащихся на серверах и рабочих станциях;
• централизованное использование устройств резервного копирования.
(6)Многоплатформенность.
Современная информационная сеть является гетерогенной.
Соответственно и система резервного копирования должна полноценно функционировать в такой сети, т.е. предполагается, что ее серверная часть будет работать в различных операционных средах и поддерживать клиенты на самых разных аппаратно-программных платформах.
(7)Автоматизация типовых операций.
Процесс резервного копирования неизбежно содержит много циклов различных операций. Например, копирование может осуществляться каждый день в определенное время.
Другой пример цикла – процесс перезаписи информации на носителях резервных копий. Если ежедневная резервная копия должна храниться неделю, то по истечению этого срока соответствующий носитель можно использовать заново. Такой процесс последовательной замены носителей резервных копий называется ротацией.
К циклическим работам относится и профилактическое обслуживание устройств резервного копирования, например, чистка узлов лентопротяжного механизма стримера по истечении определенного срока работы при помощи специальной кассеты.
Таким образом, система резервного копирования должна выполнять циклические работы в автоматическом режиме и минимизировать число ручных операций. В частности, она должна поддерживать:
• выполнение резервного копирования по расписанию,
• ротацию носителей,
• обслуживание устройств резервного копирования по расписанию.
Следует отметить, что автоматизация работ является одним из ключевым фактором снижения затрат на сопровождение системы резервного копирования.
(8) Поддержка различных режимов резервного копирования.
Предположим, что каждый день необходимо создавать копию некоторого набора файлов, например содержащихся в одном каталоге. Как правило, в течение рабочего дня изменения вносятся лишь в отдельные файлы и ежедневное копирование информации, оставшейся неизменной с момента создания предыдущей резервной копии, является лишним. Исходя из этого, система должна обеспечивать различные режимы резервного копирования, т.е. поддерживать возможность сохранять только ту информацию, которая была изменена с момента создания предыдущей копии.
(9) Развитые средства мониторинга и управления.
Для управления процессами резервного копирования и отслеживания их состояния система резервного копирования должна иметь графические средства мониторинга и управления и широкий набор средств оповещения о событии.
(10) Стоимость.
Совокупная стоимость системы хранения данных должна соответствовать ее назначению и быть минимально достаточной.
2.1. Общие представления.
Итак, наиболее простой и недорогой метод предупредить потерю данных – периодическое резервное копирование с последующим хранением копии за пределами организации или в специальном помещении. Это один из немногих способов гарантировать, что данные остаются в безопасности и пригодны для использования.
Чтобы проводить резервное копирование, необходимо иметь:
• оборудование;
• расписание;
• сотрудника, чья обязанность – реализовать расписание на практике.
Под оборудованием обычно подразумевается аппаратные и программные компоненты системы резервного копирования. Любые расходы в этой области могут оказаться мизерными по сравнению с теми финансовыми потерями, которые вызовут разрушенные данные, а некоторую информацию вообще возможно не удастся восстановить.
Выбор объектов для резервного копирования – целые диски, отдельные каталоги или файлы – зависит от того, насколько быстро нужно продолжить работу после потери важных данных, восстановив их. Полное резервное копирование может ускорить восстановление конфигурации диска, однако, если имеются большие объемы данных, требует значительного числа дополнительного места на диске. Резервирование отдельных файлов и каталогов потребует меньше памяти, однако администратору придется вручную восстанавливать конфигурацию диска.
Критические данные должны резервироваться ежедневно, еженедельно или ежемесячно, в зависимости от степени их важности и от того, насколько часто они обновляются. Самое лучшее время для резервного копирования – время наименьшей загрузки системы. Необходимо сообщить пользователям, когда будет выполняться резервное копирование, чтобы они не обращались к серверу в этот период.
Резервные копии можно подразделить на два типа: хранящиеся на компьютерах, подключенные в сети, а также на съемных носителях. Первый вид более удобен в создании и восстановлении, однако в случае сбоя всей сети, например при массовой атаке хакеров или замыкании в электропроводке, резервные копии пропадут так же, как и оригинальные данные. Второй вид обязательно требует участия оператора в создании резервных копий, то есть этот процесс вообще нельзя полностью автоматизировать, однако съемные носители могут храниться в любом месте, поэтому они обеспечивают большую степень надежности. Самым надежным решением является сочетание этих двух моделей, когда в сети создается сервер резервного копирования, с которого данные регулярно записываются на съемные носители.
2.2. Выбор накопителя.
Достаточно широко распространены магнитооптические и магнитные ленты, реже используются оптические библиотеки.
Оптические диски:
Достоинства:
+ доступность;
+ низкая стоимость записи 1 Мбайт данных;
+ возможность многократной записи на диск;
+ длительный срок хранения информации.
Недостатки:
- относительно небольшая ёмкость носителей,
- длительное время резервного копирования;
Магнитные жесткие диски:
Условно жесткие диски можно поделить на две категории: внутренние (располагаемые внутри корпуса компьютера) и внешние (подключаемые через особые коммуникационные порты). При этом стоит учитывать, что интерфейсов на сегодняшний день немало и все они имеют свои плюсы и минусы. Выбор интерфейса осуществляется из решаемых задач и затрат.
И необходимо помнить, что использование в одном корпусе (например в сервере) более трех накопителей, частота вращения которых достигает и превышает 7200об/мин., приводит к излишней вибрации. Рано или поздно, это скажется на структурную поверхность диска и уменьшит ресурс работы диска и других устройств.
Достоинства:
+ большой доступный объем;
+ высокая скорость работы;
+ низкая стоимость дисков с интерфейсами IDE и Serial ATA;
+ подходят для большинства методов резервного копирования данных.
Недостатки:
- возможна проблема с электропитанием;
- большая стоимость при резервировании большого объема данных.
Магнитные ленты:
Достоинства:
+ большая скорость записи;
+ низкая стоимость;
+ большой доступный объем;
Недостатки:
- возможна проблема с электропитанием;
- необходимо использовать дополнительную аппаратуру;
Для работы с магнитными лентами в системах резервного копирования используются так называемые накопители с магазином автоматической подачи кассет, или ленточные библиотеки. Ленточные библиотеки состоят из двух функциональных устройств:
• устройства чтения/записи, или стримера, предназначенного для записи информации на кассету и чтения с нее. В каждый момент времени стример способен работать только с одной кассетой.
• Устройства автоматической подачи кассет, или робота, состоящего из магазина кассет и механизма, который выполняет подачу требуемой кассеты в стример и ее последующее извлечение.
Производители ленточных библиотек зачастую разрабатывают только роботы, интегрируя в них стримеры, изготовленные различными фирмами, и продают полученные устройства под своей маркой. Во всех производимых в настоящий момент стримерах реализованы технологии чтение/запись, обеспечивающие высокую плотность записи информации и, следовательно, высокую надежность ее хранения и большой объем.
Довольно распространены стримеры, построенные по технологии DLT, которая в последнее время быстро развивается. Ее отличительные черты – высокая плотность записи, быстрота передачи данных и надежность. Простейшая модель, использующая стример DLT4000, имеет магазин на 7 кассет по 40 Гбайт каждая и обеспечивает скорость чтения/записи до 180 Мбайт/мин. Самые мощные стримера ленточные библиотеки ADIC на базе DLT-стримера представлены семейством SCALAR, модели которого содержат до 58 кассет по 40 Гбайт. В них может быть установлены до четырех параллельно работающих DLT-стримеров. Таким образом, суммарная производительность устройства достигает 4x180=720 Мбайт/мин.
Помимо DLT стримеров, в устройстве фирмы ADIC используется также ленточные накопители на основе стандартов DDS-2 и DDS-3. Такие библиотеки имеют магазин на 12 кассет по 8 Гбайт каждая и обеспечивают скорость чтения/записи 90 Мбайт/мин.
При выборе носителя администратор должен учесть следующие факторы:
• Объем данных, подлежащих резервному копированию;
• Надежность носителя информации;
• Емкость носителя информации;
• Скорость работы накопителя;
• Стоимость накопителя и носителя;
• Аппаратная совместимость с ОС;
В идеале накопитель на магнитном диске должен иметь емкость, превышающую емкость наибольшего сервера сети. Он также долженобеспечивать поиск и коррекцию ошибок в течение всего процесса резервирования и восстановления.
Способы резервного копирования.
Существует несколько методов резервного копирования - полное, инкрементальное и дифференциальное. Все три метода имеют свои преимущества и недостатки, поэтому используются системными администраторами в равной мере.
Полное резервирование обычно затрагивает всю систему и все файлы. Его рекомендуется проводить, по крайней мере, еженедельно. Полное копирование не производительно применять в качестве единственного метода в силу больших ресурсных затрат: временных, трудовых, системных. Плюсом можно назвать возможность быстрого восстановления данных (и системы) за одну операцию.
При добавочном резервировании происходит копирование только тех файлов, которые были изменены за время между резервированием. В среднем, добавочное резервирование занимает меньше времени, чем полное. Однако процесс восстановления данных занимает больше времени, поскольку данные восстанавливаются в порядке очередности создания добавочных копий. Чем больше период между полным копированием, тем больше добавочных копий образуется.
При дифференциальном резервировании сохраняется заново каждый файл, который был изменен с момента последнего полного резервирования. Дифференциальное резервирование ускоряет процесс восстановления. При восстановлении необходимы только две копии: полная и последняя дифференциальная. При дифференциальном копировании может расти размер последней дифференциальной копии, что предопределяет периодичность полного копирования. Популярность дифференциального резервирования растет, поскольку все копии файлов делаются в определенные моменты времени, что очень важно при, например, заражении вирусами. Эффективная политика резервирования - это использование комбинации методов.
Также существуют два подхода к резервной копии: пофайловый метод и метод отображающего дублирования диска.
• Суть пофайлового резервирования ясна из названия: копируются только выбранные пользователем файлы. Такое резервирование минимально по своим ресурсозатратам, но пригодно только для частного пользователя.
• При отображающем дублировании диска делается своеобразный "снимок" HDD. Отображающее дублирование обеспечивает быстрое восстановление всей системы.
.
Достоинства и недостатки методов представлены в таблице №1.
Таблица №1.
| Тип копирования | Суть метода | Достоинства метода | Недостатки метода |
| Полное резервиро-вание | Создается полная копия данных. | Большая надежность; Относительно быстрое восстановление информации. | Большая длительность создания копии; Значительный расход памяти магнитного диска или ленты. |
| Добавочное резервиро-вание | Происходит копирование только тех файлов, которые были изменены за время между резервирова-нием. | Высокая скорость; Минимальный расход памяти магнитного диска или ленты. | Длительное восстановление информации (сначала с полной копии, а затем последовательно - со всех последующих копий) |
| Дифферен-циальное резервирование | Дублируются только новые или измененные файлы относительно последнего полного резервного копирования. | Быстрое восстановление информации (только по полной копии и последней дифференциальной копии) | • Большая продолжительность копирования с увеличением числа процедур дифференциального копирования |
Приоритеты, учитываемые при выборе систем резервного копирования
При выборе систем резервного копирования выставляется ряд требований к характеристикам процессов резервирования и хранения:
SLA (англ. Service Level Agreement) - соглашением об уровне услуг. При постановке и анализе общих технических требований обычно оперируют такими понятиями как RPO, RTO, Backup Window и т.д. См..
Backup Window (окно резервного копирования) – количество времени, необходимое для выполнения операций резервного копирования на целевой системе.
RPO (англ. Recovery Point Objective) – момент времени к которому требуется восстановить данные. RPO определяет насколько часто требуется производить операции резервного копирования и какое количество резервных копий требуется хранить. RTO (англ. Recovery Time Objective) – время в течении которого требуется восстановить систему в случае необходимости. RTO будет низким в случае если существует локальная копия всех необходимых данных. Использование технологии CDP также характеризуется низким RTO.
RTA (англ. Recovery Time Actual) – действительное время восстановления. Используется в сочетании с поставленным временем RTO. Определяется экспериментально, при проведении тестирования.
Data security (безопасность данных) – уровень защиты от неавторизованного доступа к хранимой информации. Это может подразумевать как шифрование данных, так и защиту от физического доступа к системам хранения и т. п.
Ограничивающие факторы
Внедряя, какую либо систему резервного копирования необходимо понимать, что это скажется тем или иным образом на производительности обслуживаемой системы, к примеру, выбирая распределенное хранение резервных копий нужно предполагать рост трафика в сети.
Каждый подход в построении системы предполагает определенное соотношение между объемом хранимых данных, скоростью создания копий, скоростью восстановления, количеством специально обученного персонала, стоимостью приобретения и обслуживания. При этом увеличение скорости создания копий на 10% может увеличить расходы в два раза, поэтому при выборе систем нужно тщательно выбирать требования к характеристикам и планировать их изменение в будущем, чтобы предусмотреть возможность масштабирования.
Все технические характеристики системы, а также стоимость внедрения и владения существенно зависят от применяемых технологий хранения и резервного копирования.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!